Motorschiff

Ein Motorschiff (MS) wird wird von einem Dieselmotor, egal welcher Bauart, Größe und Anzahl angetrieben. Kriterium für die Auswahl ist die Größe und die Art des Schiffes. Großcontainerschiffe mit 2500 bis jetzt schon 8000 TEU werden durch Zweitaktmotoren angetrieben.Diese Schiffe sind mit etwa 20 bis 27 Knoten Geschwindigkeit relativ schnell und benötigen daher ein anderes Verhältnis zwischen Zylinderbohrung und Hub als die mit 16 bis 20 Knoten relativ langsameren Tanker, die ihre Kraft aus einem längeren Hub schöpfen.

Zur Zeit werden bei kleineren Schiffen Viertaktmotoren bevorzugt eingebaut, da diese von bedeutend geringerer Einbauhöhe als die langsam laufenden Zweitakter sind. Zweitakter sind fast durchweg Langsamläufer mit 94 bis 120 U/min. Viertaktmotoren sind entweder Mittelschnelläufer mit Umdrehungen von 350 bis 450 pro Minute, aber auch Schnellläufer wie die MTU-Baureihe 2000 mit bis zu 2 300 Umdrehungen. Zweitaktmotoren, mit teilweise Bauhöhen von weit über 10 Metern, werden meistens als Einzelmaschinen eingebaut. Viertaktmotoren als Einzel-, Doppel-, Dreifach-, Vierfach- und Mehranlagen. Als Kraftstoff verwendet man seit ungefähr 40 Jahren Schweröl. Das ist Öl mit einem spezifischen Gewicht von bis zu 0,99 und 1. Um dieses Öl pumpen zu können, muß es auf mindestens 60 Grad Celsius vorgewärmt werden. Zum Einspritzen in den Motor wird das Schweröl dann auf 130 bis 140 Grad Celsius vorgewärmt. Dieselmotoren werden mit Luft angelassen. Das Umsteuern (Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt des Schiffes) von Voraus auf Zurück und umgekehrt, erfolgt entweder am Motor selbst, durch pneumatisches Verschieben der Nockenwelle. Oder der Motor behält seine Drehrichtung und die Propellerflügel werden hydraulisch oder mechanisch verstellt. Moderne Passagierschiffe haben heute oft einen Diesel-Elektroantrieb. Dieselgeneratoren erzeugen Strom und ein oder mehrere Elektromotoren treiben den/die Propeller. Um einen Großdiesel überhaupt erstmal in Betrieb nehmen zu können, bedarf es eines großen Hilfsbetriebes, wie : Dieselgeneratoren, Ölkesselanlage zur Erzeugung von Dampf zur Heizung der Schweröltanks, diverse Kühlwasserpumpen, diverse Schmierölpumpen, Kraftstoffzubringerpumpen, Luftkompressoren und entsprechende Lufbehälter usw.

Geschichte

Entwicklung

Bereits kurz nach seiner Erfindung wurde der Dieselmotor für Boote eingesetzt, bald darauf für Binnenschiffe. Die dänische Reederei East Asiatic Company ließ 1912 bei der Werft Burmeister und Wain in Kopenhagen das erste hochseetaugliche Motorschiff, das Passagierschiff "Selandia", bauen. Die 4964 BRT vermessene Selandia (Die Bruttoregistertonne ist ein Raummaß und entspricht 2,8317 Kubikmetern) war 117 m lang, 16 m breit und hatte einen Tiefgang von 9 m. Mit zwei umsteuerbaren Vier-Takt-Dieselmotoren der Firma Burmeister & Wain von je 1088 PS erreichte das Zweischrauben-Schiff eine Geschwindigkeit von 12 Knoten. Bereits auf ihrer Jungfernreise legte sie 22.000 Seemeilen zurück.

Durch den Einsatz von Dampfturbinen in Turbinenschiffen und die im Vergleich zum Dieselöl preisgünstige Kohle dominierte der Dampfantrieb noch bis zum Ende des 2. Weltkriegs die Seefahrt. Mit der Exploration neuer Erdölvorkommen und der Verfügbarkeit billigeren Dieseltreibstoffs als Abfallprodukt bei der Raffination von Benzin und leichtem Heizöl ergaben sich Kostenvorteile für Motorschiffe, so dass sie bereits in der 50er Jahren des 20. Jahrhunderts den Schiffsneubau dominierten. Anfang des 21. Jahrhunders sind 97% aller großen Schiffe Motorschiffe. Die größten Schiffsdieselmotoren leisten mehr als 110 000 PS in der Ausführung mit 14 Zylindern. Davon ist aber noch keine Maschine in Fahrt. Die größten in Fahrt befindlichen stammen in der 12-Zylinder-Version von MAN&BW (12 K 98 MC-C)und von Sulzer (12 RTA 90)

Zeittafel zur Entwicklung der Motorschiffe

1903 Binnentanker MS "Vandal" auf der Wolga, Eigner Maschinenfabrik Ludwig Nobel, Länge 70 m, zugleich erstes dieselelektrische Schiff der Welt
1903 MS "Petit Pierre" (Rhein-Marne-Kanal, Frankreich), Bei der Jungfernfahrt ist Rudolf Diesel an Bord.(Zwei-Zylinder-Gegenkolben mit 25 PS)
1904 MS "Uto" als erstes experimentelles Motorschiff auf dem Zürichsee. Durch Umbau aus dem Schraubendampfer "Schwalbe" hervorgegangen.
1904 dieselgetriebenes Versuchs-U-Boot "Z" der französischen Marine
1910 die "Fram]" von Roald Amundsen hat einen Dieselmotor als Hilfsmotor an Bord
1912 MS "AB Selandia", erstes großes seegängiges Motorschiff der Welt (Burmeister& Wain, Viertakt-Diesel mit je 1088 PS)

Umwelteigenschaften

Ökologisch sind Motorschiffe ambivalent:

Sie haben einen relativ hohen Wirkungsgrad und verursachen (bezogen auf die Transportleistung) im Vergleich mit Landverkehrsmitteln (Eisenbahn, LKW) sowie insbesondere im Vergleich mit Flugzeugen erheblich geringere Emissionen an Treibhausgasen, die für den Treibhauseffekt und die damit verbundenen Änderungen des Weltklimas verantwortlich sind.

Durch ihren Treibstoff, vor allem das besonders billige Bunker-C-Öl,(Schweröl) stellen Motorschiffe bei Kollisionen jedoch ein Umweltrisiko dar (Ölpest). Außerdem hat das Bunker-C-Öl einen hohen Schwefelgehalt (nach IMO bis zu 4,5 %), der zur Emission von Schwefeloxiden führt. Weitere Probleme entstehen durch die Emission von Ruß und Stickoxiden.

Mittels neuer Konstruktionen (Common-Rail-Diesel und Wassereinspritzung in den Brennraum) wird zur Zeit versucht, diese Emissionsprobleme zu bewältigen. Breiter verbreitet ist bereits die Katalysator-Technologie nach dem SCR-Prinzip (selective catalytic reduction), die aus dem Kraftwerksbau stammt. Bei ihr werden die Abgase durch Einspritzen von Harnstoff katalytisch gereinigt.

Mit der Einführung abgasbezogener Hafengebühren versuchen einige Hafenstädte, die Verbeitung sauberer Antriebe für Motorschiffe zu fördern.

Siehe auch: Dampfschiff - Segelschiff - Ruderschiff - Katamaran